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Heldmann, Jan:
Essays on Sustainable Equity Investing : Empirical Evidence from Ratings, Indices, and Portfolio Optimization.
Bayreuth
,
2026
. - VII, 252 S.
(
Dissertation,
2026
, Universität Bayreuth, Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät)
DOI: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00009594
Volltext
Abstract
Sustainable investing has become a significant segment of global capital markets and a popular research field in academia, where two fundamental questions are of particular importance. First, whether sustainable investment strategies affect financial performance, and second, whether they achieve their non-financial sustainability objectives. This dissertation addresses both questions through four empirical papers that examine different dimensions of sustainable equity investing across investment strategies and outcome measures.
The first two papers jointly evaluate 20 MSCI equity indices across four regions (World, U.S., Europe, and Emerging Markets), comparing four sustainable index variants, namely, Climate Change (CC), Paris-Aligned Benchmark (PAB), Socially Responsible Investment (SRI), and SRI Filtered PAB (SRI PAB), against their standard counterparts. On the financial side, all four sustainable variants outperform their standard counterparts, with a cumulative return differential ranging from 4.7% to 13.7% over 2015 to 2023. On the sustainability side, an investment in the sustainable variants instead of the standard index results in carbon emission reductions between 53% and 77% by the end of 2022. A regression framework that controls for sector, country development level, and size composition, as well as time-specific market events, confirms that both the financial outperformance and the emission reductions are statistically significant and linked to the index construction criteria in the period of 2015–2022. Additionally, these findings hold against a comprehensive battery of robustness tests. However, broader sustainability assessments through environmental and ESG ratings show that improvements depend on both the index variant and the rating provider. Among the variants, the PAB indices achieve the largest carbon emission reductions, while the SRI variants deliver the strongest improvements in broader sustainability scores.
The third paper shifts from evaluating existing index products to investigating what is technically achievable through active portfolio optimization. Using a self-built multi-factor risk model applied to the STOXX Europe 600 over 2011–2024, the paper constructs low-carbon portfolios that minimize Scope 1+2 carbon intensity subject to a tracking error budget and liquidity, sector, country, and factor-exposure constraints. The results demonstrate that carbon intensity reductions of 61% are achievable at a realized tracking error of only 0.64%, increasing to over 93% at a tracking error budget of 2%. Further, there is no evidence of a financial performance penalty, as information ratios range from about 0.5 to 0.8. An attribution analysis shows that within-sector stock selection, rather than sector tilts, accounts for the dominant share of both carbon reductions and active returns.
Since sustainability ratings serve as an important input for portfolio construction and sustainable investment decisions, the fourth paper examines whether such ratings from five major providers (Refinitiv, MSCI, Bloomberg, RobecoSAM, and Sustainalytics), as well as self-constructed provider agreement and disagreement ratings, constitute a robust investment and pricing signal. Using a multi-specification framework that systematically varies portfolio construction choices across multiple decision nodes for U.S. equities over 2003–2024, the paper finds no robust evidence that higher-rated portfolios or rating-based factors generate superior risk-adjusted returns. Similarly, adding a sustainability rating factor to the Fama-French six-factor model yields no meaningful improvement in explaining the cross-section of returns. Additionally, the replications of three influential studies show that their findings regarding sustainability ratings become fragile under alternative specifications and extended sample periods.
The findings of this dissertation suggest that sustainable equity strategies, whether implemented through commercial index products or active portfolio optimization, do not impose a systematic performance penalty and, if anything, tend to deliver modest outperformance in many cases, while achieving measurable sustainability improvements. This suggests that financial and sustainability objectives are not inherently in conflict, at least within the equity asset class and the markets and time periods examined. However, sustainability ratings are only weakly informative for equity portfolio performance and factor models, and both financial and sustainability outcomes are sensitive to methodological choices, including the rating provider and portfolio construction decisions.
Abstract in weiterer Sprache
Nachhaltiges Investieren hat sich zu einem bedeutenden Segment der globalen Kapitalmärkte und zu einem viel beachteten Forschungsfeld entwickelt, in dem zwei grundlegende Fragen besondere Relevanz besitzen. Erstens, ob nachhaltige Anlagestrategien die finanzielle Performance beeinflussen, und zweitens, ob sie ihre nichtfinanziellen Nachhaltigkeitsziele erreichen. Die vorliegende Dissertation behandelt beide Fragen anhand von vier empirischen Arbeiten, die unterschiedliche Dimensionen nachhaltiger Aktienanlagen über verschiedene Anlagestrategien und Ergebnisgrößen hinweg untersuchen. Die ersten beiden Arbeiten bewerten gemeinsam 20 MSCI-Aktienindizes in vier Regionen (Welt, USA, Europa und Schwellenländer) und vergleichen vier nachhaltige Indexvarianten, namentlich Climate Change (CC), Paris-Aligned Benchmark (PAB), Socially Responsible Investment (SRI) und SRI Filtered PAB (SRI PAB), mit ihren Standardpendants. Auf der finanziellen Seite übertreffen alle vier nachhaltigen Varianten ihre Standardpendants, mit einer kumulierten Renditedifferenz zwischen 4,7 % und 13,7 % über den Zeitraum 2015 bis 2023. Auf der Nachhaltigkeitsseite führt eine Anlage in die nachhaltigen Varianten anstelle des Standardindex bis Ende 2022 zu einer Reduktion der Kohlenstoffemissionen zwischen 53 % und 77 %. Ein Regressionsmodell, das für Sektor-, Länderentwicklungs- und Größenzusammensetzung sowie für zeitspezifische Marktereignisse kontrolliert, bestätigt, dass sowohl die finanzielle Outperformance als auch die Emissionsreduktionen im Zeitraum 2015 bis 2022 statistisch signifikant sind und mit den Kriterien der Indexkonstruktion zusammenhängen. Zudem halten diese Ergebnisse einer umfassenden Reihe von Robustheitstests stand. Breiter angelegte Nachhaltigkeitsbewertungen anhand von Umwelt- und ESG-Ratings zeigen jedoch, dass die Verbesserungen sowohl von der Indexvariante als auch vom Ratinganbieter abhängen. Unter den Varianten erzielen die PAB-Indizes die größten Emissionsreduktionen, während die SRI-Varianten die stärksten Verbesserungen in den breiteren Nachhaltigkeitsbewertungen liefern. Die dritte Arbeit verlagert den Fokus von der Bewertung bestehender Indexprodukte hin zu der Frage, was durch aktive Portfoliooptimierung technisch erreichbar ist. Anhand eines selbst entwickelten Multifaktor-Risikomodells, angewendet auf den STOXX Europe 600 über den Zeitraum 2011 bis 2024, konstruiert die Arbeit kohlenstoffarme Portfolios, die die Kohlenstoffintensität der Scopes 1 und 2 unter Nebenbedingungen an ein Tracking-Error-Budget sowie an Liquidität, Sektoren, Länder und Faktorexposures minimieren. Die Ergebnisse zeigen, dass Reduktionen der Kohlenstoffintensität von 61 % bei einem realisierten Tracking Error von lediglich 0,64 % erreichbar sind und bei einem Tracking-Error-Budget von 2 % auf über 93 % steigen. Weiterhin finden sich keine Hinweise auf eine finanzielle Performanceeinbuße, da die Information Ratios zwischen etwa 0,5 und 0,8 liegen. Eine Attributionsanalyse zeigt, dass die Titelselektion innerhalb der Sektoren und nicht Sektorabweichungen den überwiegenden Anteil sowohl der Emissionsreduktionen als auch der aktiven Renditen erklärt. Da Nachhaltigkeitsratings einen wichtigen Input für die Portfoliokonstruktion und für nachhaltige Anlageentscheidungen darstellen, untersucht die vierte Arbeit, ob solche Ratings von fünf großen Anbietern (Refinitiv, MSCI, Bloomberg, RobecoSAM und Sustainalytics) sowie selbst konstruierte Ratings zu Übereinstimmung und Uneinigkeit der Anbieter ein robustes Anlage- und Preissignal darstellen. Anhand eines Multi-Spezifikations-Ansatzes, der Entscheidungen der Portfoliokonstruktion an mehreren Entscheidungsknoten systematisch variiert und auf US-Aktien im Zeitraum 2003 bis 2024 angewendet wird, findet die Arbeit keine robusten Belege dafür, dass höher bewertete Portfolios oder ratingbasierte Faktoren überlegene risikoadjustierte Renditen erzielen. Ebenso führt die Ergänzung des Fama-French-Sechsfaktorenmodells um einen Nachhaltigkeitsratingfaktor zu keiner nennenswerten Verbesserung bei der Erklärung des Querschnitts der Renditen. Darüber hinaus zeigen die Replikationen dreier einflussreicher Studien, dass deren Befunde zu Nachhaltigkeitsratings unter alternativen Spezifikationen und erweiterten Stichprobenzeiträumen fragil werden. Die Ergebnisse dieser Dissertation legen nahe, dass nachhaltige Aktienstrategien, ob über kommerzielle Indexprodukte oder über aktive Portfoliooptimierung umgesetzt, keine systematische Performanceeinbuße mit sich bringen und in vielen Fällen eher eine moderate Outperformance liefern, während sie zugleich messbare Nachhaltigkeitsverbesserungen erreichen. Dies deutet darauf hin, dass finanzielle und nachhaltigkeitsbezogene Ziele nicht grundsätzlich im Konflikt stehen, zumindest innerhalb der Anlageklasse Aktien und in den untersuchten Märkten und Zeiträumen. Nachhaltigkeitsratings sind jedoch für die Performance von Aktienportfolios und für Faktormodelle nur schwach informativ, und sowohl finanzielle als auch nachhaltigkeitsbezogene Ergebnisse reagieren sensitiv auf methodische Entscheidungen, einschließlich des Ratinganbieters und der Entscheidungen zur Portfoliokonstruktion.